공장관리기술사 기출 서브노트 -"8. 공정설계/혁신"

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20-121-1-8

FMS(Flexible Manufacturing System)

 

문)			FMS(Flexible Manufacturing System)
	1.		FMS(Flexible Manufacturing System)는 생산성과 유연성을 동시에 만족하기
			위한 생산 시스템으로서 가공, 이송, Material 핸들링, 제어 등의 기능을 유기적
			으로 결합한 것으로,
	2.		생산설비 및 물류설비를 컴퓨터로 총괄적으로 관리하여 다품종 제품 생산에
			장점이 있는 생산시스템을 일컫는다.
	3.		FMS는 크게 Process System(CNC 기계, 로봇 등으로 구성된 작업장),
			Transporting and Handing System(AGV), Storage System(자동저장 및 인출
			장치 등), Information System으로 구성된다.
	4.		FMS는 가공 기준이 전혀 다른 몇 종류의 가공물에서 수십, 수백 종의 유사
			형상부품까지 가공할 수 있어야 하며 생산 수량의 변동에 대응이 가능하고
			라인의 변경, 구성 공작 기계의 변동 등 설비 자체의 조합 변동, 확장이 가능
			해야 하는 특징이 있다.

 

 

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19-118-2-4

아웃소싱(Outsourcing)의 정의 및 장점에 대하여 설명하시오.

문)			아웃소싱(Outsourcing)의 정의 및 장점에 대하여 설명하시오.
	1.		정의
			아웃소싱(Outsourcing)이란 기업의 일부 기능이나 활동을 외부에 위탁하여
			수행하는 것을 의미한다.
			이는 경영활동, 기술, 원자재 등을 내부에서 조달하는 인소싱(Insouring)과
			대비되는 개념이다. 당초 아웃소싱이라는 용어는 생산부문에서 시작되었으나,
			최근의 아웃소싱은 생산, 디자인, IT, 전문서비스 등으로 확대되고 있다.
	2.		장점
		1)	기업 자원을 자사 핵심 역량 강화에 집중하고 나머지는 아웃소싱으로 보완할
			수 있어 전략적 우위를 신속하게 확보할 수 있다.
		2)	또한 변화가 극심한 경영환경하에서 설비, 인력 등 고정비용으로 인한 재무적
			위험을 회피할 수 있게 한다.
		3)	아웃소싱은 고정비 성격의 설비투자를 변동비 성격으로 바꾸어 준다.
	3.		단점
		1)	저원가만을 추구하는 아웃소싱은 기술력 상실로 연결될 위험성을 내포하고
			있다.
		2)	또한 핵심 부문을 아웃소싱할 경우 기술혁신을 계속 선도하는 것이 어려워질
			수 있다.
		3)	특정업체와의 정기 거래에 의존할 경우 회사의 운명을다른 업체에 맡기는 위
			험성이 있을 수 있다.

 

3	18-115-4-4	공정을 결정하거나 설계할 때의 고려요인 중 수직적 통합(Vertical Integration)이 있다. 수직적 통합
		의 정의 및 유리한 시점, 후방통합(Backward Integration)과 전방통합 (Forward Integration)에 대해
		설명하시오.

문)			공정을 결정하거나 설계할 때의 고려요인 중 수직적 통합(Vertical Integration)
			이 있다. 수직적 통합의 정의 및 유리한 시점, 후방통합(Backward Integration)
			과 전방통합 (Forward Integration)에 대해 설명하시오.
	1.		수직적 통합(Vertical Integration)
		1)	공정 설계의 초기에 다루어지는 중요한 문제의 하나는 수직적 통합의 정도를
			결정하는 것이다.
		2)	수직적 통합이란 자재 공급에서 최종 제품의 인도에 이르는 공급체인의 전
			과정 중에서 기업이 소유하여 직접적 으로 수행하는 부분을 말한다.
	2.		전방통합과 (Forward Integration) 후방통합(Backward Integration)
		1)	전방통합
			기업이 유통업 진출, 소매점 개설 등 공급체인의 하류방향으로 영역을 확대하
			는 것을 말한다.
		2)	후방통합
			기업이 원료공급, 부품생산 등 공급체인의 상류방향으로 사업 영역을 확대
			하는 것을 의미한다.
	3.		수직적 통합의 범위가 결정되면 반사적으로 외주(아웃소싱)의 범위가 결정
			되고, 또 기업은 구체적인 공정 설계에 착수할수있다.
			수직적통합의 결정은 일명 자가생산 대 외주의결정이라 표현되기도한다.

4	16-109-3-3	공장자동화에 대한 다음 사항을 설명하시오.
		(1) 공장자동화의 개념(기계화, 자동화 구분 설명)
		(2) 자동화의 유형
		(3) 자동화(Automation)의 기본원리
		(4) 자동화 도입 시 고려해야 될 요소
		(5) 많은 자본비용이 수반되는 데 따른 바람직한 전개 단계

문)			공장자동화에 대한 다음 사항을 설명하시오.
			(1) 공장자동화의 개념(기계화, 자동화 구분 설명)
			(2) 자동화의 유형
			(3) 자동화(Automation)의 기본원리
			(4) 자동화 도입 시 고려해야 될 요소
			(5) 많은 자본비용이 수반되는 데 따른 바람직한 전개 단계
(1)			자동화의 개념
		1)	일반적으로 기계화와 자동화는 인간이 수행하는 직무를 기계 또는 전자기기를
			사용하여 운영하는 것이다.
		2)	기계화와 자동화는 서로 구별 없이 자주 사용된다. 기계화에 비해 자동화는
			피드백(Feedback) 기능을 지니고 있다.
		3)	피드백기능이란 변동이 발생할 때, 자동적으로 기계가 원래 상태로 환원할 수
			있는 능력을 말한다.
(2)			공장자동화의 유형
		1)	고정자동화(Fixed Automation) : 소품종 대량생산 시스템, 제품별 배치
			①고정된 생산 경로에 있는 단순한  과업들을 하나의 특수기계에 통합시킨
			것이다.
			② 따라서 고정자동화는 공정경로 및 조립순서가 고정되어, 탄력성이 상당히
			낮다.
			③ 고정 자동화는 장치 산업에서 흔히 볼수있는 자동화인데, 막대한 설비에
			의해 대량생산이 이루어지는 철강공장이나 정유공장은 전부 고정자동화이다.
			④ 또 조립 공정도 고정자동화 이다. 고정자동화는 표준화된 제품을 대량으로
			생산하는 데 적합하다. 그래서 고정자동화를 설치하기 위해서는 높은 수요가
			있어야 한다.
		2)	프로그래머블 자동화(Programmable Automation)：다품종소량생산,
			공정별 배치
			① 다양한 종류의 제품을 생산할 수 있도록 설비와 기계의 생산순서를 변경할
			수 있는 프로그램을 장착한 자동화이다.
			② 여기에서 프로그래머블(Programmable)이란 말은 프로그램 지시에 의해
			다양한 과업을 수행하는 능력을 말하는 것으로 프로그램을 변경하여 공정을
			변경할 수 있다. 산업로봇이나 NC 공작기계는 프로그래머블 자동화의
			대표적인 예이다.
		3)	유연자동화(Flexible Automation)：유연자동화, 중품종 중량생산, GT배치,
			혼합배치
			① 제품을 뱃치(Batch)로 생산하지 않고, 여러 조합으로 생산하는 자동화로서,
			단속공정의 장점인 높은 유연성과 라인공정의 장점인 높은 능률성을 취한다.
			② 그리고 유연자동화에서는 제품을 변경할 때 소요되는 제품변경시간이 거의
			영(0)이 된다. FMS(Flexible Manufacturing System)와 CIM(Computer
			Integrated Manufacturing)은 유연자동화의 대표적인 예이다.
	(3)		자동화(Automation)의 기본원리
		1)	동력원：자동화 시스템에 요구되는 일을 하는 데 필요한 에너지를 공급한다.
		2)	감지요소：시스템의 몇몇 출력 특성을 측정할 수 있게 한다.
		3)	결정요소：감지요소에서 보낸 자료를 프로그램에 저장된 표준값과 비교한다.
		4)	제어요소：시스템을 알맞은 상태로 작동시켜 프로그램으로 입력된 값과
			일치시킨다.
	(4)		자동화 도입 시 고려해야 될 요소
			자동화를 도입하는 기업에서는 자동화의 범위를 우선 결정하여야 한다.
			공장 전체를 전부 자동화할 수도 있고, 공장 일부를 자동화할 수도 있다.
			그러므로 경영자는 자동화를 도입하기 전에 다음과 같은 사항들을 먼저
			결정하여야 한다.
		1)	어떤 자동화를 도입할 것인가?
		2)	자동화를 어디까지 추진할 것인가?
		3)	자금은 얼마나 들고, 우리의 자금력은 얼마나 되는가?
	(5)		많은 자본비용이 수반되는 데 따른 바람직한 전개 단계
		1)	자동화에 관한 자료를 충분히 수집한다.
		2)	현장의 작업상태 및 공정의 흐름 등을 파악한다.
		3)	어떤 방법으로 해결할 것인가를 구체화한다.
		4)	기능의 일원화에 따른 개념도를 작성한다.
		5)	대상이 되는 과제의 경제성, 채산성, 공정 간의 균형성 등을 검토한다.
		6)	설계에 있어 정확한 사양을 명시하고 개발을 구체화한다.
		7)	가동상의 문제점 등을 충분히 사전에 검토하여 수정·보완한다.
		8)	확정 후에는 구축 계획을 구체화하여 일정에 따라 단계적으로 실시한다.

 

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15-106-1-9

DNC(Direct Numerical Control)

문)			DNC(Direct Numerical Control)
		1)	수치제어(NC：Numeric Control) 기술을 공작기계에 적용해서 기계가공을
			자동으로 행하는 것으로 수치제어가공은 NC공작기계가 중심이 된다.
		2)	NC공작기계는 다양한 가공작업을 수행할 수 있도록 개발되었기 때문에 다품
			종 중량, 소량생산시스템에서 많이 적용되고 있다.
		3)	이는 유사부품 내지 유사가공물을 그룹별로 가공할 수 있어 미국의 기계공업
			에서는 GT보다 NC화의 방향으로 전개되어 왔다.
		4)	NC공작기계는 정보처리의 정도에 따라 분류할 수 있다.
			① 일반 NC공작기계(Conventional NC Machine)
			② 머시닝센터(Machine Center)
			③ 컴퓨터 수치제어(CNC：Computer Numerical Control)기계
			④ 직접 수치제어(DNC：Direct Numerical Control)기계
		5)	DNC기계군은 여러 대의 NC기계를 컴퓨터에 연결하여 외부 기억장치에 저장
			된 NC용 가공 지령정보를 필요에 따라 컴퓨터를 통해서 전달받아 공작기계를
			움직여서 작업을 수행한다.

 

6	15-106-3-3	공정설비계획과 관련한 다음 각 물음에 답하시오.[기계능력]
		(1) 1일 8시간, 1주 5일간 작업하여 주당 2,000개의 제품을 생산하려 한다. 표를 참고하여 생산목표를
		달성하기 위해 필요한 공정 1과 공정 2의 기계대수를 각각 구하시오.
		(2) 제품 A는 공정 1과 공정 2를 거쳐 생산되며, 공정 1의 불량률은 5%, 공정 2의 불량률은 3%이다.
		1,000개의 양품 생산을 목표로 할 때 공정 1에 대한 원자재 투입량을 구하시오.
		(3) 제품A에대한공정1의공정비용은개당1,000원, 공정2의공정비용은개당2,000원이다. 공정2를 거친
		완성품은 전수검사를 하며 완성품 검사비용은 개당 100원이다. 공정 1과 공정 2 사이의 공정간
		검사비용이개당80원인경우, 공정간검사를실시하는것이경제적측면에서유리한지판단하시오

문)			공정설비 계획과 관련한 다음 각 물음에 답하시오.
			(1) 1일 8시간, 1주 5일간 작업하여 주당 2,000개의 제품을 생산하려 한다.
			표를 참고하여 생산목표를 달성하기 위해 필요한 공정 1과 공정 2의 기계
			대수를 각각 구하시오.
			(2) 제품 A는 공정 1과 공정 2를 거쳐 생산되며, 공정 1의 불량률은 5%, 공정
			2의 불량률은 3%이다.
			1,000개의 양품 생산을 목표로 할 때 공정 1에 대한 원자재 투입량을
			구하시오.
			(3) 제품A에 대한 공정1의 공정비용은 개당1,000원, 공정2의 공정비용은 개당
			2,000원이다. 공정2를 거친 완성품은 전수검사를 하며 완성품 검사비용은
			개당 100원이다. 공정 1과 공정 2 사이의 공정간 검사비용이개당 80원인경우,
			공정간 검사를 실시하는것이 경제적 측면에서 유리한지 판단하시오
		(1)	기계능력＝유효가동시간×기계대수
		(2)
			-. 공정1을 거칠 때 = 1,086개 --> 1,032개( 불량 5%감안)
			-. 공정2를 거칠 면 = 1,032개 --> 1,000개( 불량 3%감안)
		(3)	원자재 투입량 → 1공정(0.95) → 2공정(0.97)
			1,086개(총생산량)  → 1,032개(공정1 수량)  → 1,000개(공정2 최종수량)
			1) 전수검사 시：366,000원 [ ① + ② ]
			①  1,086개  ×  100원＝108,600원 (전수검사비용)
			②  86개 생산비용 =(54+32:불량갯수) × (1,000＋2,000)＝258,000원
			2) 공정검사 시：308,080원
			① 1,086개 × 80원＝86,880원( 공정1 검사비용)
			② 1,032개 × 100원＝103,200원( 공정2 검사비용)
			③ (공정1불량 :54개×1,000)＋(공정2불량: 32개×2,000)＝118,000원
			따라서 공정검사를 실시하는 것이 전수검사를 실시하는 것보다 경제적으로
			유리하다.

 

7	15-106-3-4	공급사슬과 관련하여 다음 각 물음에 답하시오.
		(1) 수직적 통합(Vertical Interation)에 대하여 설명하시오.
		(2) 자가생산 또는 외주생산 결정 시 고려해야 할 사항들에 대하여 설명하시오.

문)			공급사슬과 관련하여 다음 각 물음에 답하시오.
			(1) 수직적 통합(Vertical Interation)에 대하여 설명하시오.
			(2) 자가생산 또는 외주생산 결정 시 고려해야 할 사항들에 대하여 설명하시오.
	(1)		수직적 통합(Vertical Interation)에 대하여 설명하시오.
		1)	개념
			① 수직적 통합이란, 한 기업이 수직적으로 연관된 두 개 이상의 활동분야를
			동시에 운영하는 것을 의미한다.
			② 자동차를 만드는 기업이있다고 할 때그 기업이 단순히 생산이라는 활동
			분야를 벗어나서 완성된 자동차를 유통하고 판매하는 활동을 소유한다든지,
			아니면 부품이나 원재료를 만들고 공급하는 분야를 소유하는 경우를 말한다.
			앞의 것을 전방통합, 뒤의 것을 후방통합이라고 한다.
		2)	전방통합(Foward Integration)
			A사가 제품 또는 서비스를 공급하는 고객기업 사업분야로 사업영역을 확대
			하는 것을 말한다. 일반적으로 가치사슬의 후반 단계에 고부가가치가 존재하
			는 경우 볼 수 있다.
		3)	후방통합(Backword Integration)
			A기업이 원료 반제품 부품 등을 공급하는 사업부문에 참여해 이를 자체적
			으로 조달하는 것을 말한다. 일괄 생산을 통해 효율성을 증진하거나 원가를
			절감하는 등 규모의 경제가 존재하는 경우, 혹은 원료의 안정적 공급을 확보할
			필요성이 있을 때 흔히 후방통합이 이루어진다.
	(2)		자가생산 또는 외주생산 결정 시 고려해야 할 사항들에 대하여 설명하시오.
		1)	자가 생산 대 외주의 결정은 사전에 신중한 분석과 검토를 필요로 한다.
			이때 고유기술, 수요, 품질, 공급통제력, 생산능력, 경제성 등을 고려하여야
			한다.
		2)	구체적으로 기업의 핵심기술과 관련된 품목은 자가 생산을 함으로써 노하우를
			축적하고 비법의 외부유출을 막을 수 있으며, 수요가 큰 품목은 자가 생산을
			고려해 볼 만하다.
		3)	또한 품질수준, 공급의 원활화, 경제성 등을 비교하여 유리한 방식을 택해야
			하며, 생산능력의 여유가 있을 때는 자가 생산을 확대할 수 있다.

 

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13-100-4-3

생산관리 측면에서 제조리드타임의 기능과 이를 단축하기 위한 공정개선 방법에 대하여 설명하시오.

문)			생산관리 측면에서 제조 리드타임의 기능과 이를 단축하기 위한 공정개선
			방법에 대하여 설명하시오.
	1.		개요
		1)	제조리드타임은 로트수량 내에서 제품 한 개를 생산하는 데 필요한 시간으로,
			작업 전 대기시간, 셋업시간, 가동 시간, 지체 시간, 이동시간을 포함하고 있다.
		2)	제조 리드타임의 파악은 생산 일정을 수립하여 납품일자를 맞추게 되며,
			제조자원을 효율적으로 배정하는 것을 목적으로 한다.
		3)	지금보다 제조리드타임을 단축시키기 위해서는 생산방식의 수준을 향상시켜
			야 하는데, 이에 대한 공정개선 방법이 ECRS 원칙이다.
		4)	ECRS의 원칙은 현상에 낭비가 많다는 것을 전제로 하고 있다. 그러나 관점을
			바꾸어 보면 현상에는 무언가 부족한 경우도 있을 수 있다. 이러한 경우에는
			‘현상에 추가해야 할 것은 없는가?(add)’라는 항목을 추가해야 한다. 이와 같이
			자기 나름대로의 원리·원칙을 만들어 낼 수 있을 때까지 현재의 원리·원칙
			활용이 요구된다.
	2.		방법
		1)	배제(Eliminate)
			불필요한 공정이나 작업을 배제하거나 생략할 수 있다면 최고의 개선을 하는
			것이므로, 따라서 이 원칙은 모든 개선에 있어서 가장 먼저 생각하고 적용할
			것이 요구되는 원칙.
		2)	결합(Combine)
			공정이나 치공구, 부품, 재료, 금형 등의 결합으로 좀 더 간단하고 단순화된
			형태로 접근할 수 있다면 결합에 따른 새로운 생략도 가능할 것이다.
		3)	교환(Re－arrange)
			공정이나 작업의 순서를 변경하거나 재배열하여 개선할 수도 있으며, 이
			과정에서 새로운 생략이나 결합의 가능성이 생기게 된다.
		4)	단순화(Simplify)
			공정이나 작업, 수단, 방법 등을 간단하고 용이하게 하거나 이동거리를 짧게,
			중량을 가볍게 하는 등의 단순화 작업을 의미한다.